CN104022812A

CN104022812A - 智能微波中继器

Info

Publication number: CN104022812A
Application number: CN201410291924.1A
Authority: CN
Inventors: 何鹏; 刘三伟; 马玉娇; 唐奇; 李雅
Original assignee: Wuhan Hongxin Telecommunication Technologies Co Ltd
Current assignee: Wuhan Hongxin Telecommunication Technologies Co Ltd
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2014-06-26
Publication date: 2014-09-03

Abstract

一种智能微波中继器，包括微波信号中继单元和智能监控单元，微波信号中继单元包括双工器、PA及天线；智能监控单元包括电源模块、监控模块和短信Modem，电源模块分别连接PA、监控模块和短信Modem，监控模块分别连接PA和短信Modem。当正常ODU设备由于遮挡原因或者距离远的原因无法安装实施的情况下，可以通过微波中继器改变传输方向和增加传输距离；通过智能监控模块可以实现对中继器的监控及管理，通过短信Modem可以通过短信方式对中继器进行查询设置及告警远程上报等操作；开启自动增益控制可以根据接收场强的变化自动进行增益控制确保两端IDU链路处在最佳状态，保证了链路传输质量。

Description

智能微波中继器

技术领域

本发明涉及无线微波传输技术领域，特别涉及一种智能微波中继器。

背景技术

自20世纪90年底以来，随着移动和通信数据的发展，移动覆盖和数据传输这两大需求大大增加了微波的需求。

对于城市当中已经建设好的微波基站而言，随着城市的发展，各种商业住房以及办公楼的建设，可能会对已经建好的微波设备造成遮挡；随着城市接入网的建设逐渐向郊区或农村推移，使得对于微波通信设备通信距离的要求从短距离通信到长距离通信发展，这种背景下增加了微波中继器的需求量。

微波中继器作为一种中继装置，所在位置及环境比较苛刻，必须具备一定的智能监控能力，但目前的微波中继器缺乏这种能力，并且也无法对两端IDU链路进行自动调整。

发明内容

本发明的目的在于通过智能监控单元可以对微波中继器进行状态监控，并自动进行告警上报，能根据链路状态自动进行增益控制，保证链路信号质量。

本发明的技术方案提供一种智能微波中继器，包括微波信号中继单元和智能监控单元，

微波信号中继单元包括双工器、PA及天线，所述PA为信号放大器；

智能监控单元包括电源模块、监控模块和短信Modem，电源模块分别连接PA、监控模块和短信Modem，监控模块分别连接PA和短信Modem，所述Modem为调制解调器；

所述监控模块，用于监控智能微波中继器的设备运行状态，包括读取PA的接收信号场强，并设置PA的增益；在收到远程的查询短信相应查询信息时发送设备运行状态到短信Modem，在满足预设的告警条件时做出告警判断并发送到短信Modem；

所述短信Modem，用于在收到远程的查询短信时发送相应查询信息到监控模块，在收到监控模块的设备运行状态时向远程发出相应状态上报短信，在收到监控模块做出的告警判断时向远程发出告警短信。

而且，所述微波信号中继单元包括2根天线、2个双工器、2个PA，分别记为天线A、天线B、双工器A、双工器B、信号放大器A、信号放大器B，

天线A连接双工器A同时支持收发的端口，双工器B同时支持收发的端口连接天线B；双工器A的发送端口连接信号放大器A的输入端，信号放大器A的输出端连接双工器B的接收端口；双工器B的发送端口连接信号放大器B的输入端，信号放大器B的输出端连接双工器A的接收端口。

而且，所述设备运行状态包括PA的接收信号场强、设备运行时间、工作电压、设备温度和历史告警信息。

而且，短信Modem在收到远程的设置短信时发送相应控制信息到监控模块，监控模块接到后进行相应设置。

而且，设置对象为时间、最大输出功率、PA增益、射频开关、告警相关的温度门限、电压门限或RSSI门限。

而且，当监控模块从一个PA读取到输入的接收信号场强减小时，增加该PA的增益。

而且，通过监控模块设置PA的最大输出功率值。

而且，所述监控模块包括单片机和以单片机为中心设置的EEPROM、RS232接口。

本发明可以改变传输方向和增加传输距离，通过智能监控模块可以实现对中继器的监控及管理，通过短信Modem可以通过短信方式对中继器进行查询设置及告警远程上报等操作；开启自动增益控制可以根据接收场强的变化自动进行增益控制确保两端IDU链路处在最佳状态，自动保证了链路传输质量，方便了监控及管理，减少了人力资源的使用，降低了成本。

附图说明

图1为本发明实施例的使用场景示意图。

图2为本发明实施例的智能微波中继器的结构图。

具体实施方式

本发明主要在微波中继器上增加一个智能监控单元，方便远程管理，不需要到现场就能实时了解链路状态，并能根据链路状态自己调整增益，保证链路信号质量。

实施例的智能微波中继器主要包括微波信号中继单元和智能监控单元，微波信号中继单元包括双工器，PA（Power Amplifier，信号放大器）及天线；智能监控单元包括电源模块，监控模块，短信Modem（调制解调器）。

各部件主要作用为：

微波天线，接收和发送微波信号，具有一定增益，其频率根据ODU（Out Door Unit，数字微波收发信机）的频率而定；

双工器，将发射和接收信号进行隔离，保证接收信号和发送信号都能同时正常工作；PA：对收到的信号进行放大处理；

电源模块，通过POE供电（以太网供电），然后分别连接PA，监控模块和短信Modem进行供电；

监控模块，监控设备的运行状态（例如温度信息、工作状态等），与PA进行连接，读取PA的接收信号场强并对其设置，与短信Modem进行连接，支持对设备进行远程监控及告警上报。因此用于监控智能微波中继器的设备运行状态，包括读取PA的接收信号场强，并设置PA的增益；在收到远程的查询短信相应查询信息时发送设备运行状态到短信Modem，在满足预设的告警条件时做出告警判断并发送到短信Modem。

短信Modem，内置SIM卡，短信Modem和监控模块连接，具体实施时，可在远程的服务器上设置相应远程管理终端，支持通过短信的方式对设备运行状态进行查询，监控模块发现设备运行不正常通过短信Modem向服务器发送短信告警。因此用于在收到远程的查询短信时发送相应查询信息到监控模块，在收到监控模块的设备运行状态时向远程发出相应状态上报短信，在收到监控模块做出的告警判断时向远程发出告警短信。

增益值等可以由本发明技术人员或者设备厂家预先设置。为提供更灵活的设置方式起见，本发明还进一步提出，可以通过短信Modem支持远程的服务器通过短信的方式对设备运行状态进行设置，短信Modem在收到远程的设置短信时发送相应控制信息到监控模块，监控模块接到后进行相应设置。

参见图2，实施例的微波信号中继单元设有2根天线、2个双工器、2个PA，可分别标记为天线A、天线B、双工器A、双工器B、信号放大器A、信号放大器B，天线A连接双工器A同时支持收发的端口，天线A接收的信号进入双工器A同时支持收发的端口，通过双工器A的发送端口发给信号放大器A的输入端，信号放大器A将信号放大后经其输出端发送给双工器B的接收端口，双工器B同时支持收发的端口连接天线B，信号放大器A所得放大后信号经双工器B同时支持收发的端口由天线B发射。反之亦然，即天线B接收的信号进入双工器B同时支持收发的端口，通过双工器B的发送端口发给信号放大器B的输入端，信号放大器B将信号放大后经其输出端发送给双工器A的接收端口，然后经双工器A同时支持收发的端口由天线A发射。智能监控单元方面，电源模块分别连接PA、监控模块和短信Modem，监控模块分别连接PA和短信Modem。

当正常ODU设备由于遮挡原因或者距离远的原因无法安装实施的情况下，可以通过智能微波中继器的微波信号中继单元改变传输方向和增加传输距离；通过监控模块可以实现对中继器的监控及管理，通过短信Modem可以通过短信方式对中继器进行查询设置及告警远程上报等操作；通过监控模块开启自动增益控制可以根据接收场强的变化自动进行增益控制确保两端IDU（In Door Unit，微波室内单元）链路处在最佳状态，保证了链路传输质量。

具体实施时，各部分可采用现有硬件。监控模块可包括单片机和以单片机为中心设置的EEPROM、RS232接口。例如单片机选用CYGNAL公司的C8051F126-GQ，该芯片是完全集成的混合信号系统级芯片（SoC），片内集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其它数字外设及功能部件；EEPROM选用XICOR公司的X5163S8IZ-2.7，与CPU的接口为SPI接口；使用SP3232EEA芯片提供RS232接口，RS232接口用于连接PA。还可以扩展设置以太网口用于本地调测，可以实现本地通过以太网连接的PC运行调测软件。具体实施时，短信modem可以直接通过排针与监控模块连接，监控模块的排针提供电源和控制通道。

参见图1，在实施例的使用场景中，站点A和站点B之间有建筑物遮挡或距离太远的情况，需要采用智能微波中继器，同时智能微波中继器通过短信方式和服务器进行联通，支持包括远程监控、告警自动上报等。智能微波中继器的安装流程如下：

步骤1：用POE或直流电源给智能微波中继器供电，通过本地WEB方式查看状态，一般在没有接收到信号的时候接收场强为-90左右；具体实施时，本领域技术人员可通过网线用电脑等个人终端和智能微波中继器中监控模块的RS232接口进行本地连接，然后在电脑上进行查看设备运行状态。

步骤2：开启站点A的IDU及ODU，站点B的先不开启，校对站点A的ODU天线和智能微波中继器的天线，此时只需要查看智能微波中继器上对应A站点的RSSI（Received Signal Strength Indication，接收的信号强度指示），即监控模块从PA采集的接收信号场强，具体采集方式为现有技术。当RSSI达到一个最好值的时候固定好站点A的天线和微波中继器对应站点A的天线；

步骤3：开启站点B的IDU及ODU，校对智能微波中继器对应站点B的天线，在智能微波中继器上查看对应B站点的RSSI，因为本设备不能用于查看载噪比，可以在站点A和站点B的IDU上查看此时的RSSI和C/N（载噪比），调整站点B的ODU天线和智能微波中继器对应站点B的天线，当RSSI的场强达到一个最好值的时候固定好站点B的天线和智能微波中继器对应站点B的天线；

步骤4：监控模块通过对PA的输出，微调两个站点的输出功率或微波中继器的PA增益，使站点A和站点B之间的C/N达到一个较好值；

安装完成后，监控模块工作情况如下：

远程的服务器通过点对点短信的方式和智能微波中继器进行连接，查看智能微波中继器的状态包括：智能微波中继器的运行时间，工作电压，设备温度，连接两个站点的RSSI，历史告警信息，还可以对智能微波中继器设备进行设置，包括：时间，最大输出功率，PA增益，射频开关，告警相关的温度门限，电压门限，RSSI门限等。智能微波中继器具备自动告警上报功能，当温度，电压及RSSI超过设置的告警门限后会主动向告警服务器发送告警信息，当各项值返回在门限以内后会向服务器发送告警清除信息；当没有收到某一端站点的信号链路中断后会发送严重告警信息，第一时间告知问题，链路恢复发送告警清除信息。

智能微波中继器具备ATPC（Automatic Transfer Power Control，自动发射功率控制）功能，开启ATPC功能后，可以在智能微波中继器上根据两端链路的RSSI值分别设置最优的增益值。如果智能微波中继器检测到某端IDU的信号减弱，对于智能微波中继器来说接收信号的能力比较强影响不是很大，但是由于智能微波中继器如果不重新调节增益的话，到另外一端的信号也会减少，所以可以通过增加到另外一端的增益，使两端ODU接受到的信号接近或等于最优增益值。当检测到从站点A到站点B方向的传输中，从站点A到智能微波中继器的RSSI减小时，会增加智能微波中继器到B方向的增益值，设从站点A到站点B方向的传输中，在智能微波中继器的内部是从天线A-双工器A-信号放大器A-双工器B-天线B，当监控模块从信号放大器A读取的RSSI减小时，可以通过监控模块对PA的控制信号输出设置增加信号放大器A的增益值。反方向同样操作。具体实施时，可以通过监控模块对PA的控制信号输出，设置PA的最大输出功率值，最大输出功率不会超过该值，从而不会因为输出功率值过大对远端设备造成影响，通过该方式可以自动确保微波链路信号质量。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims

1.一种智能微波中继器，其特征在于：包括微波信号中继单元和智能监控单元，

2.根据权利要求1所述的智能微波中继器，其特征在于：所述微波信号中继单元包括2根天线、2个双工器、2个PA，分别记为天线A、天线B、双工器A、双工器B、信号放大器A、信号放大器B，

3.根据权利要求1所述的智能微波中继器，其特征在于：所述设备运行状态包括PA的接收信号场强、设备运行时间、工作电压、设备温度和历史告警信息。

4.根据权利要求1所述的智能微波中继器，其特征在于：短信Modem在收到远程的设置短信时发送相应控制信息到监控模块，监控模块接到后进行相应设置。

5.根据权利要求4所述的智能微波中继器，其特征在于：设置对象为时间、最大输出功率、PA增益、射频开关、告警相关的温度门限、电压门限或RSSI门限。

6.根据权利要求2所述的智能微波中继器，其特征在于：当监控模块从一个PA读取到输入的接收信号场强减小时，增加该PA的增益。

7.根据权利要求1所述的智能微波中继器，其特征在于：通过监控模块设置PA的最大输出功率值。

8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的智能微波中继器，其特征在于：所述监控模块包括单片机和以单片机为中心设置的EEPROM、RS232接口。